JP4559982B2 - Rotation angle detection device and initial setting method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、回転体の角度を検出する回転角度検出装置及びその初期設定方法に関するものである。 The present invention relates to a rotation angle detection device that detects an angle of a rotating body and an initial setting method thereof.
近年では、車両の高機能化に伴い、車両には車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステムが搭載されつつある。これらシステムは、ステアリングの操舵角を車両の姿勢情報の一つとして取得し、その姿勢情報に基づいて車両の姿勢が安定的な状態になるように制御する。そのため、ステアリングの操舵角を検出するための回転角度検出装置が例えば車両のステアリングコラム内に組み込まれている。この種の回転角度検出装置としては、操舵角を絶対値で検出する絶対角検出方式及び操舵角を相対値で検出する相対角検出方式がある。いずれの検出方式にするかは製品仕様等に応じて決定される。 In recent years, various systems for improving running stability, such as a vehicle stability control system and an electronically controlled suspension system, are being mounted on the vehicle as the functions of the vehicle become higher. These systems acquire the steering angle of steering as one piece of vehicle posture information, and control the vehicle posture to be in a stable state based on the posture information. Therefore, a rotation angle detection device for detecting the steering angle of the steering is incorporated in, for example, a vehicle steering column. As this type of rotation angle detection device, there are an absolute angle detection method for detecting a steering angle with an absolute value and a relative angle detection method for detecting a steering angle with a relative value. Which detection method is used is determined according to the product specifications and the like.
そうした2方式のうち絶対角検出方式の回転角度検出装置としては、例えば特許文献1に示されるような構成が知られている。この回転角度検出装置は、ステアリングシャフトと一体的に回転する主動歯車、及び当該主動歯車に歯合する2つの従動歯車を備えている。両従動歯車には磁石が一体回転可能に設けられている。また、2つの従動歯車の歯数は異なっており、これにより主動歯車の回転に伴う両従動歯車の回転角度を異ならせるようにしている。そして、回転角度検出装置の制御装置は、両従動歯車にそれぞれ対応して設けられた磁気センサにより両従動歯車の回転角度を検出し、それら検出した回転角度に基づいてステアリングシャフトの回転角度を求める。
ところが、前記従来の回転角度検出装置には、次のような問題があった。即ち、主動歯車に2つの従動歯車を噛み合わせた構成とされているため、検出される2つの従動歯車の回転角度には、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する誤差が含まれている。従って、2つの従動歯車の回転角度に基づいて求められるステアリングシャフトの回転角度にも潜在的に誤差(初期操舵誤差)が含まれている。そこで、ステアリングシャフトの各回転角度における誤差を、当該回転角度を使用する車両の前記システム側で補正することにより、ステアリングシャフトの真の回転角度を演算により求めることが考えられる。しかし、この場合には、ステアリングシャフトの各回転角度に対応する大量の補正データが必要となるとともに、その補正データを使用する補正演算量が多大なものとなる。このような補正処理を車両のシステム側で行うことも考えられるが、その場合には当該システム側での演算負荷が増大する。 However, the conventional rotation angle detection device has the following problems. In other words, since the two driven gears are engaged with the main driving gear, an error caused by backlash between the main driving gear and the two driven gears is present in the detected rotation angle of the two driven gears. include. Accordingly, the steering shaft rotation angle obtained based on the rotation angles of the two driven gears also potentially includes an error (initial steering error). Therefore, it is conceivable to calculate the true rotation angle of the steering shaft by calculating an error in each rotation angle of the steering shaft on the system side of the vehicle using the rotation angle. However, in this case, a large amount of correction data corresponding to each rotation angle of the steering shaft is required, and the amount of correction calculation using the correction data is enormous. Although it is conceivable to perform such correction processing on the vehicle system side, in that case, the calculation load on the system side increases.
また、主動歯車と2つの従動歯車との位置関係によっては、それらの間のバックラッシの大きさは、主動歯車の左右回転方向時において異なる。この場合、前記バックラッシの偏りに起因してステアリングシャフトの回転角度の誤差(舵角誤差)も左右回転時で異なる。そして、このように回転角度の誤差がステアリングシャフトの左右回転時で異なる場合があるということをも考慮するとなると、回転角度検出装置又は車両のシステム側の演算負荷は、いっそう大きなものとなる。 Further, depending on the positional relationship between the main driving gear and the two driven gears, the magnitude of the backlash between them varies when the main driving gear rotates in the left-right direction. In this case, due to the uneven backlash, the steering shaft rotation angle error (steering angle error) also differs during left-right rotation. In consideration of the fact that the error in the rotation angle may differ between the left and right rotations of the steering shaft as described above, the calculation load on the rotation angle detection device or the vehicle system side becomes even greater.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、演算負荷を抑えつつ、主動歯車と従動歯車との間のバックラッシに起因する検出誤差を低減することができる回転角度検出装置及びその初期設定方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to reduce the detection error caused by the backlash between the main driving gear and the driven gear while suppressing the calculation load. An object of the present invention is to provide an angle detection device and an initial setting method thereof.
請求項1に記載の発明は、被検出物と一体的に回転する主動歯車に2つの従動歯車を噛合させて前記主動歯車の回転に伴う前記2つの従動歯車の回転角度をそれぞれ検出し、それら検出した回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求めるようにした回転角度検出装置の初期設定方法であって、前記主動歯車を正方向へ回転させたときの、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する2つの従動歯車の回転角度の誤差である正方向誤差を求める段階と、前記主動歯車を逆方向へ回転させたときの、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する2つの従動歯車の回転角度の誤差である逆方向誤差を求める段階と、前記正方向誤差と逆方向誤差との平均値を求める段階と、前記主動歯車の回転角度が0°となる誤差を含まない理論的な2つの従動歯車の回転角度と前記平均値との差を求める段階と、前記被検出物の回転角度を求める場合に、実際に検出される2つの従動歯車の回転角度に加算される補正データとして前記差の値を記憶する段階と、を備えたことをその要旨とする。 According to the first aspect of the present invention, the two driven gears are meshed with the main driving gear that rotates integrally with the detected object, and the rotation angles of the two driven gears according to the rotation of the main driving gear are detected. An initial setting method for a rotation angle detecting device for obtaining a rotation angle of the object to be detected based on a detected rotation angle, wherein the main driving gear and two driven gears when the main driving gear is rotated in a positive direction. A step of obtaining a forward direction error, which is an error of a rotation angle of two driven gears caused by backlash between the two gears, and a difference between the main driving gear and the two driven gears when the main driving gear is rotated in the opposite direction. A step of obtaining a reverse direction error, which is an error of a rotation angle of two driven gears due to a backlash between them, a step of obtaining an average value of the forward direction error and the reverse direction error, and a rotation angle of the main gear is 0 ° The step of calculating the difference between the theoretical rotation angle of two driven gears not including the difference and the average value, and the rotation angle of the two driven gears actually detected when determining the rotation angle of the detected object And storing the difference value as correction data to be added to the gist.
本発明の回転角度検出装置は、主動歯車に2つの従動歯車を噛み合わせた構成とされているため、検出される2つの従動歯車の回転角度には、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する誤差が含まれている。従って、2つの従動歯車の回転角度に基づいて求められる被検出物の回転角度にも潜在的に誤差が含まれている。また、主動歯車と2つの従動歯車との位置関係によっては、それらの間のバックラッシの大きさは、主動歯車の正逆回転方向において異なる。この場合、前記バックラッシの偏りに起因して、被検出物の回転角度に含まれる誤差も、当該被検出物の正逆回転時において異なる。 Since the rotation angle detection device of the present invention has a configuration in which two driven gears are meshed with the main driving gear, the detected rotation angle of the two driven gears is between the main driving gear and the two driven gears. Errors due to backlash are included. Therefore, the rotation angle of the detected object obtained based on the rotation angles of the two driven gears also potentially includes an error. Further, depending on the positional relationship between the main driving gear and the two driven gears, the magnitude of the backlash between them varies in the forward and reverse rotation directions of the main driving gear. In this case, due to the bias of the backlash, the error included in the rotation angle of the detected object also varies during forward and reverse rotation of the detected object.
このような背景にあって、本発明によれば、回転角度検出装置の初期設定段階において、主動歯車を正方向へ回転させたときのバックラッシに起因する正方向誤差と、主動歯車を逆方向へ回転させたときのバックラッシに起因する逆方向誤差との平均値を求めるとともに、当該平均値と、主動歯車の回転角度が0°となる誤差を含まない理論的な2つの従動歯車の回転角度との差が求められる。そして、前記差の値が、実際に検出される2つの従動歯車の回転角度の補正データとして記憶される。この補正データは、回転角度検出装置が実際に被検出物の回転角度を求める場合に、当該実際に検出される2つの従動歯車の回転角度に加算され、回転角度検出装置は前記加算された値に基づいて被検出物の回転角度を算出する。 Against this background, according to the present invention, in the initial setting stage of the rotation angle detection device, the forward direction error caused by backlash when the main driving gear is rotated in the forward direction and the main driving gear in the reverse direction. The average value of the reverse direction error caused by the backlash when rotated is obtained, and the average value and the theoretical two rotation angles of the driven gear not including an error that causes the rotation angle of the main driving gear to be 0 ° Difference is required. The difference value is stored as correction data for the rotational angles of the two driven gears that are actually detected. This correction data is added to the rotation angles of the two driven gears that are actually detected when the rotation angle detection device actually determines the rotation angle of the detected object. The rotation angle of the detected object is calculated based on the above.
前記補正データが加算された2つの従動歯車の回転角度は、主動歯車及び2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される2つの従動歯車の回転角度となる。即ち、主動歯車及び2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される2つの従動歯車の回転角度に基づいて算出された被検出物の回転角度に比べて、検出誤差は小さくなる。 The rotation angle of the two driven gears to which the correction data has been added is that of the two driven gears that are detected in a state where errors in forward and reverse rotation due to backlash between the main drive gear and the two driven gears are equal. The rotation angle. That is, the detected object is calculated based on the rotation angle of the two driven gears detected in a state where the errors in the forward / reverse rotation caused by the backlash between the main driving gear and the two driven gears are not uniform and biased. The detection error is smaller than the rotation angle of the object.
また、本発明によれば、初期設定の段階で補正データを回転角度検出装置に記憶しておくことにより、回転角度検出装置の実際の使用時には、前記補正データを実際に検出された2つの従動歯車の回転角度に加算するだけでよい。このため、被検出物の各回転角度に対応する大量の補正データを用意する必要はなく、また、被検出物の回転角度の補正のための演算量も最小限に抑えられる。 Further, according to the present invention, the correction data is stored in the rotation angle detection device at the initial setting stage, so that when the rotation angle detection device is actually used, the two followers that have actually detected the correction data. It is only necessary to add to the rotation angle of the gear. Therefore, it is not necessary to prepare a large amount of correction data corresponding to each rotation angle of the detected object, and the amount of calculation for correcting the rotation angle of the detected object can be minimized.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転角度検出装置の初期設定方法において、前記正方向誤差を求める段階は、前記主動歯車を正方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を逆方向へ回転させる段階と、前記逆方向へ回転させたときの2つの従動歯車の回転角度を前記正方向誤差として求める段階と、を備え、前記逆方向誤差を求める段階は、前記主動歯車を逆方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を正方向へ回転させる段階と、前記正方向へ回転させたときの2つの従動歯車の回転角度を前記逆方向誤差として求める段階と、を備えたことをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the initial setting method of the rotation angle detecting device according to the first aspect, the step of obtaining the positive direction error is a step of rotating the main driving gear by a predetermined angle in the positive direction. Rotating the main driving gear in the reverse direction by the same angle as the predetermined angle, and determining the rotation angle of the two driven gears when rotated in the reverse direction as the positive direction error, and The reverse direction error is obtained by rotating the main driving gear in the reverse direction by a predetermined angle, rotating the main driving gear in the positive direction by the same angle as the predetermined angle, and rotating in the positive direction. And obtaining the rotation angle of the two driven gears as the reverse direction error.
本発明によれば、回転角度検出装置の初期設定段階において、主動歯車を正方向へ所定角度だけ回転させた後、逆方向へ所定角度だけ回転させることにより、正方向誤差が得られる。また、主動歯車を逆方向へ所定角度だけ回転させた後、正方向へ所定角度だけ回転させることにより、逆方向誤差が得られる。このため、簡単な操作により、正方向誤差及び逆方向誤差を取得することができる。 According to the present invention, in the initial setting stage of the rotation angle detection device, the main drive gear is rotated in the forward direction by a predetermined angle, and then rotated in the reverse direction by a predetermined angle, thereby obtaining a positive direction error. Further, after the main gear is rotated by a predetermined angle in the reverse direction, the reverse direction error is obtained by rotating the main drive gear by a predetermined angle in the forward direction. For this reason, the forward direction error and the backward direction error can be acquired by a simple operation.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の回転角度検出装置の初期設定方法により初期設定がなされた回転角度検出装置であって、前記補正データが記憶された記憶手段と、前記2つの従動歯車の回転角度を検出する検出手段と、前記検出手段により検出される2つの従動歯車の実際の回転角度に、前記記憶手段に記憶された補正データを加算するとともに、当該加算後の回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求める制御手段と、を備えたことをその要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotation angle detecting device which is initially set by the initial setting method of the rotation angle detecting device according to the first or second aspect, wherein the correction data is stored. And detecting means for detecting the rotation angle of the two driven gears; adding the correction data stored in the storage means to the actual rotation angle of the two driven gears detected by the detection means; The gist of the invention is that it comprises a control means for obtaining the rotation angle of the detected object based on the rotation angle after the addition.
本発明によれば、回転角度検出装置の実際の使用時には、制御手段は、記憶手段に予め記憶された補正データを、検出手段により検出された2つの従動歯車の実際の回転角度に加算し、その加算した後の値(角度)に基づいて被検出物の回転角度を求める。前記補正データが加算された2つの従動歯車の回転角度は、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される2つの従動歯車の回転角度となる。即ち、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される2つの従動歯車の回転角度に基づいて算出された被検出物の回転角度に比べて、検出誤差は小さくなる。従って、被検出物の回転角度は、より正確に検出される。 According to the present invention, during actual use of the rotation angle detection device, the control means adds the correction data stored in advance in the storage means to the actual rotation angles of the two driven gears detected by the detection means, The rotation angle of the detected object is obtained based on the value (angle) after the addition. The rotation angle of the two driven gears to which the correction data has been added is that of the two driven gears that are detected in a state where errors in forward and reverse rotation due to backlash between the main drive gear and the two driven gears are equal. It becomes the rotation angle. In other words, the detected object is calculated based on the rotation angle of the two driven gears detected in a state where the error in the forward / reverse rotation caused by the backlash between the main driving gear and the two driven gears is not uniform and biased. The detection error is smaller than the rotation angle of the object. Therefore, the rotation angle of the detected object is detected more accurately.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の回転角度検出装置において、前記制御手段は、初期設定段階において前記補正データを演算して前記記憶手段に格納する補正データ演算手段を備えたことをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rotation angle detection device according to the third aspect, the control unit includes a correction data calculation unit that calculates the correction data and stores the correction data in the storage unit in an initial setting stage. This is the gist.
本発明によれば、補正データの演算を回転角度検出装置側の補正データ演算手段で行うことが可能となる。このため、回転角度検出装置の初期設定を、例えば車両のシステム側と連係して行う必要はない。従って、回転角度検出装置の初期設定に係る処理が簡単になる。 According to the present invention, the correction data can be calculated by the correction data calculation means on the rotation angle detection device side. For this reason, it is not necessary to perform the initial setting of the rotation angle detection device in association with, for example, the vehicle system side. Therefore, the processing relating to the initial setting of the rotation angle detection device is simplified.
請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の回転角度検出装置において、前記検出手段は、前記2つの従動歯車に一体回転可能に設けられた磁石と、前記磁石に対向するように配設されるとともに、当該磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサと、を備えたことをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rotation angle detection device according to the third or fourth aspect, the detection means is a magnet provided on the two driven gears so as to be integrally rotatable, and opposed to the magnet. And a magnetic sensor that outputs a detection signal corresponding to a change in the direction of the magnetic field emitted from the magnet or a change in the strength of the magnetic field.
本発明によれば、2つの従動歯車の回転に伴う磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化が前記磁気センサにより検出されるとともに、当該磁気センサは前記磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する。そして、前記制御手段は、前記磁気センサからの検出信号、及び前記記憶手段に記憶された補正データに基づいて、被検出物の回転角度を求める。このように、2つの従動歯車の回転角度の検出を、磁気センサを通じて行うことにより、回転角度検出装置の構成の簡素化が図られる。 According to the present invention, a change in the direction of the magnetic field emitted from the magnet or a change in the strength of the magnetic field generated by the rotation of the two driven gears is detected by the magnetic sensor, and the magnetic sensor detects the change in the direction of the magnetic field or A detection signal corresponding to a change in magnetic field strength is output. And the said control means calculates | requires the rotation angle of a to-be-detected object based on the detection signal from the said magnetic sensor, and the correction data memorize | stored in the said memory | storage means. In this way, the rotation angle detection device can be simplified by detecting the rotation angles of the two driven gears through the magnetic sensor.
即ち、2つの従動歯車の回転角度を、例えば光学式のロータリエンコーダを使用して求めることも可能である。しかし、ロータリエンコーダは、被検出物と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等が必要となる。このため、このようなロータリエンコーダを本発明の検出手段として採用するようにした場合には、部品点数の低減、ひいては構成の簡素化には自ずと限界がある。 That is, the rotation angle of the two driven gears can be obtained by using, for example, an optical rotary encoder. However, the rotary encoder requires a slit disk provided so as to be able to rotate integrally with the object to be detected, and a light emitting element and a light receiving element arranged so as to sandwich the disk in the thickness direction. For this reason, when such a rotary encoder is employed as the detection means of the present invention, there is a limit to the reduction in the number of parts and the simplification of the configuration.
本発明によれば、演算負荷を抑えつつ、主動歯車と従動歯車との間のバックラッシに起因する検出誤差を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce detection errors due to backlash between the main driving gear and the driven gear while suppressing the calculation load.
以下、本発明を、例えばステアリングの操舵角を検出する回転角度検出装置に具体化した一実施の形態を図1に基づいて説明する。
図1に示すように、回転角度検出装置11は、図示しないステアリングに一体回転可能に連結されたステアリングシャフト12に装着されている。回転角度検出装置11は、ステアリングシャフト12の周囲の図示しないステアリングコラム等の構造体に固定された箱体状のハウジング13を備えている。このハウジング13内には、ステアリングシャフト12に一体回転可能に外嵌された主動歯車14が収容されるとともに、当該主動歯車14に噛合する第1及び第2の従動歯車15,16が回転可能に支持されている。第1及び第2の従動歯車15,16は歯数が異なるように設けられている。従って、ステアリングシャフト12が回転すると、主動歯車14は一体的に回転し、それに伴って第1及び第2の従動歯車15,16もそれぞれ回転する。第1及び第2の従動歯車15,16は歯数が異なっているので、主動歯車14の回転角度に対する第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度はそれぞれ異なる。また、第1及び第2の従動歯車15,16には、第1及び第2の磁石(永久磁石)17,18が一体回転可能に設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a rotation angle detection device that detects a steering angle of a steering will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the rotation
図2に示すように、第1及び第2の磁石17,18は、第1及び第2の従動歯車15,16の下部開口部を介して下方を臨むように設けられている。また、ハウジング13の内部において、第1及び第2の従動歯車15,16の下方には、プリント基板19が第1及び第2の従動歯車15,16の回転中心軸に対して直交するように配設されている。そして、当該プリント基板19の上面には、第1及び第2の磁気センサ20,21が第1及び第2の磁石17,18に対向するように配設されている。また、ハウジング13の内部おいて、プリント基板19の下方には、他のプリント基板22がプリント基板19に対して直交するように配設されている。そして、当該プリント基板22の表面には、マイクロコンピュータ23が設けられている。
As shown in FIG. 2, the first and
<電気的構成>
次に、回転角度検出装置11の電気的構成を説明する。図3に示すように、回転角度検出装置11は、前述した第1及び第2の磁気センサ20,21、並びにマイクロコンピュータ23に加えて、電源回路24を備えている。電源回路24は図示しない車両のバッテリから入力される電圧を、第1及び第2の磁気センサ20,21、並びにマイクロコンピュータ23等の回転角度検出装置11の各部にそれぞれ応じた所定レベルの電圧に変換し、それら電圧を回転角度検出装置11の各部に供給する。第1及び第2の磁気センサ20,21、並びにマイクロコンピュータ23等はそれぞれ電源回路24から安定して供給される所定レベルの電圧を動作電源として動作する。
<Electrical configuration>
Next, the electrical configuration of the rotation
<第1及び第2の磁気センサ>
第1及び第2の磁気センサ20,21は、それぞれ四つの異方性磁気抵抗素子(AMR素子)をブリッジ状に接続した回路を備えている。この異方性磁気抵抗素子は、異方性磁気抵抗効果を有するNi−Co等の強磁性体からなり、その抵抗値は与えられる磁界(正確には、磁束の向き)に応じて変化する。そして、第1及び第2の磁気センサ20,21は、それらに与えられる磁界の変化(正確には、磁束の向きの変化)に応じて前記ブリッジ状の回路の中点電位を磁束の検出信号として出力する。
<First and second magnetic sensors>
Each of the first and second
第1の磁気センサ20は、第1の従動歯車15の回転に伴う第1の磁石17から発せられる磁束の方向の変化を検出し、第1の従動歯車15の回転角度αに応じて連続的に変化するアナログ信号、即ち正弦関数に準ずる正弦信号及び余弦関数に準ずる余弦信号をそれぞれ出力する。この第1の磁気センサ20からのアナログ信号はマイクロコンピュータ23に送られる。また、第2の磁気センサ21は、第2の従動歯車16の回転に伴う第2の磁石18から発せられる磁束の方向の変化を検出し、第2の従動歯車16の回転角度βに応じて連続的に変化するアナログ信号、即ち正弦関数に準ずる正弦信号及び余弦関数に準ずる余弦信号をそれぞれ出力する。この第2の磁気センサ21からのアナログ信号はマイクロコンピュータ23に送られる。
The first
<マイクロコンピュータ>
マイクロコンピュータ23は、CPU(中央演算装置)25、EEPROM(電気的に書き換えできるROM)26及びRAM(書き込み読み出し専用メモリ)27等を備えている。
<Microcomputer>
The
EEPROM26には、回転角度検出装置11の全体を統括的に制御するための各種の制御プログラム及びデータが予め格納されている。RAM27はEEPROM26の制御プログラムを展開してCPU25が各種処理を実行するためのデータ記憶領域、即ち作業領域である。
In the
EEPROM26に格納される制御プログラムとしては、例えば補正データ算出プログラム及び回転角度算出プログラムがある。補正データ算出プログラムは、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する回転角度θの検出誤差、正確には、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを補正するための角度データを求めるためのプログラムである。当該補正データ算出プログラムは、回転角度検出装置11の組み立て初期段階において実行され、当該プログラムにより算出された補正データは、EEPROM26に格納される。この補正データの求め方については、後に詳述する。また、回転角度算出プログラムは、第1及び第2の磁気センサ20,21からの検出信号に基づいて第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを求め、当該回転角度α,βを、前記補正データを使用して補正し、その補正後の回転角度α,βの差に基づいてステアリングシャフト12の回転角度θを絶対値で求めるためのプログラムである。
Examples of the control program stored in the
図3に示されるように、CPU25には、角度演算部28及び補正データ演算部29が設けられている。補正データ演算部29は、回転角度検出装置11の組み立て初期段階において、EEPROM26に格納された補正データ算出プログラムに従って、第1及び第2の従動歯車15,16の補正データを求める。角度演算部28は、EEPROM26に格納された回転角度算出プログラムに従って、ステアリングシャフト12の回転角度θを求める。
As shown in FIG. 3, the
ここで、前述したように、本実施の形態では、第1及び第2の従動歯車15,16の歯数は異なっていることから、主動歯車14の回転に伴う第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βも異なる値となる。このため、ステアリングが中立位置(ステアリング操作角度=0°)にある状態でステアリングが回転操作された場合、当該操作角度の変化に対して、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差は直線的に変化する。即ち、ステアリングシャフト12の回転角度θと、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差とは比例関係にあることから、当該回転角度α,βの差は主動歯車14の回転角度θに対して固有の値となる。このため、当該回転角度α,βの差に基づいて主動歯車14、即ちステアリングシャフト12の回転角度θ(絶対値)の即時検出が可能となる。
Here, as described above, in the present embodiment, since the number of teeth of the first and second driven gears 15 and 16 is different, the first and second driven gears accompanying the rotation of the
具体的には、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数であり、(式1)のように表される。
θ=f{(α−β)} …(式1)
CPU25の角度演算部28は、EEPROM26に格納された前記補正データを使用して、算出した第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを補正する。そして、当該角度演算部28は、前記補正後の回転角度α,βの差を使用して、(式1)に基づいて主動歯車14、即ちステアリングシャフト12の回転角度θを算出する。そして、マイクロコンピュータ23は、(式1)に基づいて算出した回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステム(正確には、それらの制御装置)に送る。
Specifically, the rotation angle θ of the steering
θ = f {(α−β)} (Formula 1)
The
<*回転角度θの検出誤差について>
次に、回転角度検出装置11の検出誤差について説明する。前述したように、回転角度検出装置11は、主動歯車14に第1及び第2の従動歯車15,16を噛み合わせた構成とされている。このため、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βには、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する誤差s,tが含まれている。従って、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに基づいて求められるステアリングシャフト12の回転角度θにも潜在的に誤差(舵角誤差)が存在する。
<* Detection error of rotation angle θ>
Next, the detection error of the rotation
従って、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに含まれる誤差s,tを加味すると、ステアリングシャフト12の回転角度θは、前述の(式1)に基づいて、(式2)のように示される。
Therefore, when the errors s and t included in the rotation angles α and β of the first and second driven gears 15 and 16 are taken into account, the rotation angle θ of the steering
θ=f{(α+s)−(β+t)}=f{(α−β)+(s−t)} …(式2)
そして、前記(式2)における変数部(s−t)による影響が、回転角度θの真値に対する誤差Δ(舵角誤差)となる。(式3)に示すように、この変数部(s−t)を誤差要素δとする。
θ = f {(α + s) − (β + t)} = f {(α−β) + (s−t)} (Formula 2)
And the influence by the variable part (s-t) in said (Formula 2) becomes error (DELTA) (steering angle error) with respect to the true value of rotation angle (theta). As shown in (Expression 3), this variable part (s−t) is set as an error element δ.
δ=s−t …(式3)
前記誤差Δは、主動歯車14、並びに第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係によって、主動歯車14が正方向(右方向)へ回転したときの値と、同じく逆方向(左方向)へ回転したときの値とが不均一となる。このため、前記(式1)に基づいて算出された回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等のシステム側で使用する場合、当該システム側では、単に回転角度θの誤差Δを考慮するだけでなく、当該誤差Δはステアリングの左回転時と右回転時とで異なるということを考慮して使用する必要がある。
δ = s−t (Formula 3)
The error Δ is the same as the value when the
ここで、ステアリングを操作した際において、主動歯車14、並びに第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係は、次の(A)〜(E)の5つの類型に分類することができる。なお、類型(A)〜(E)において、触れる又は触れないとは、主動歯車14並びに第1及び第2の従動歯車15,16の歯面間の接触状態をいう。
(A)主動歯車14並びに第1及び第2の従動歯車15,16の全てが触れていない状態
(B)第1及び第2の従動歯車15,16の両方が主動歯車14の左側に触れている状態
(C)第1及び第2の従動歯車15,16の両方が主動歯車14の右側に触れている状態
(D)第1の従動歯車15は主動歯車14の左側に、第2の従動歯車16は主動歯車14の右側に触れている状態
(E)第1の従動歯車15は主動歯車14の右側に、第2の従動歯車16は主動歯車14の左側に触れている状態
以下に、前記類型(A)〜(E)において、ステアリングシャフト12の回転角度θの真値(実際のステアリング操舵角)と、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに基づいて求められた回転角度θの算出値との誤差Δにおける誤差要素δが、どのような値となるのかを示す。なお、以下の計算において、第1の従動歯車15の回転角度をα、第2の従動歯車16の回転角度をβ、主動歯車14と第1の従動歯車15との間のバックラッシをj1、主動歯車14と第2の従動歯車16との間のバックラッシをj2とする。
Here, when the steering is operated, the positional relationship between the
(A) The
また、誤差Δが、最大値又は最小値となる場合の第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係は、前記(式1)に代入する変数が、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差(α−β)であることから、次の(F),(G)の2つの類型に分類することができる。
(F)第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている位置にある場合
(G)第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている位置にある場合
そして、前記5つの類型(A)〜(E)のそれぞれの状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が前記2つの類型(F),(G)の位置関係にある場合の誤差要素δ(最大値及び最小値)は、以下のようになる。なお、図4〜図8において、主動歯車14の正回転方向(右回転方向)をプラス(+)、同じく逆回転方向(左回転方向)をマイナス(−)とする。
In addition, the positional relationship between the first and second driven gears 15 and 16 when the error Δ is the maximum value or the minimum value is such that the variable to be substituted into the (Equation 1) is the first and second driven gears. Since it is the difference (α−β) between the rotation angles α and β of 15, 16, it can be classified into the following two types (F) and (G).
(F) When the first and second driven gears 15 and 16 are in positions close to each other (G) When the first and second driven gears 15 and 16 are in positions away from each other and In each state of the two types (A) to (E), the error element δ (maximum) when the first and second driven gears 15 and 16 are in the positional relationship of the two types (F) and (G). Value and minimum value) are as follows: 4 to 8, the forward rotation direction (right rotation direction) of the
<*類型(A)の状態>
図4に示されるように、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(A)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている前記類型(F)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(A)の状態から角度(α+j1,β−j2)だけ変位した場合である。また、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(A)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている前記類型(G)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(A)の状態から角度(α−j1,β+j2)だけ変位した場合である。そして、前記(式1)に示されるように、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
<* Type (A) state>
As shown in FIG. 4, when the positional relationship between the
(α+j1)−(β−j2)=(α−β)+(j1+j2)
(α−j1)−(β+j2)=(α−β)−(j1+j2)
従って、誤差要素δ=±(j1+j2)となる。
(Α + j 1 ) − (β−j 2 ) = (α−β) + (j 1 + j 2 )
(Α−j 1 ) − (β + j 2 ) = (α−β) − (j 1 + j 2 )
Therefore, the error element δ = ± (j 1 + j 2 ).
<*類型(B)の状態>
図5に示されるように、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(B)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている前記類型(F)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(B)の状態から角度(α,β−2j2)だけ変位した場合である。また、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(B)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている前記類型(G)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(B)の状態から角度(α−2j1,β)だけ変位した場合である。そして、前記(式1)に示されるように、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
<* Type (B) state>
As shown in FIG. 5, when the positional relationship between the
(α−(β−2j2)=(α−β)+2j2
(α−2j1)−β=(α−β)−2j1
従って、誤差要素δ=−2j1,+2j2となる。
(Α− (β−2j 2 ) = (α−β) + 2j 2
(Α-2j 1 ) -β = (α-β) -2j 1
Therefore, error elements δ = −2j 1 and + 2j 2 are obtained.
<*類型(C)の状態>
図6に示されるように、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(C)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている前記類型(F)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(C)の状態から角度(α+2j1,β)だけ変位した場合である。また、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(C)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている前記類型(G)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(C)の状態から角度(α,β+2j2)だけ変位した場合である。そして、前記(式1)に示されるように、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
<* Type (C) state>
As shown in FIG. 6, when the positional relationship between the
(α+2j1)−β=(α−β)+2j1
α−(β+2j2)=(α−β)−2j2
従って、誤差要素δ=+2j1,−2j2となる。
(Α + 2j 1 ) −β = (α−β) + 2j 1
α− (β + 2j 2 ) = (α−β) −2j 2
Therefore, error elements δ = + 2j 1 and −2j 2 are obtained.
<*類型(D)の状態>
図7に示されるように、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(D)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている前記類型(F)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(D)の状態から角度(α+2j1,β−2j2)だけ変位した場合である。また、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(D)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている前記類型(G)の位置関係にある場合は、現状の位置、即ち(α,β)にある場合である。そして、前記(式1)に示されるように、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
<* Type (D) state>
As shown in FIG. 7, when the positional relationship between the
(α+2j1)−(β−2j2)=(α−β)+2(j1+j2)
α−β=α−β+0
従って、誤差要素δ=+2(j1+j2),0となる。
(Α + 2j 1 ) − (β−2j 2 ) = (α−β) +2 (j 1 + j 2 )
α−β = α−β + 0
Therefore, the error element δ = + 2 (j 1 + j 2 ), 0.
<*類型(E)の状態>
図8に示されるように、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(E)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに近づいている前記類型(F)の位置関係にある場合は、現状の位置、即ち(α,β)にある場合である。また、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(E)の状態において、第1及び第2の従動歯車15,16が互いに遠ざかっている前記類型(G)の位置関係にある場合は、当該第1及び第2の従動歯車15,16が前記類型(E)の状態から角度(α−2j1,β+2j2)だけ変位した場合である。そして、前記(式1)に示されるように、ステアリングシャフト12の回転角度θは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの差の関数として表されることから、誤差要素δの値は、以下のようになる。
<* Type (E) state>
As shown in FIG. 8, when the positional relationship between the
α−β=α−β+0
(α−2j1)−(β+2j2)=(α−β)−2(j1+j2)
従って、誤差要素δ=0,−2(j1+j2)となる。
α−β = α−β + 0
(Α-2j 1 ) − (β + 2j 2 ) = (α−β) −2 (j 1 + j 2 )
Therefore, the error element δ = 0, −2 (j 1 + j 2 ).
ここで、主動歯車14と、第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシj1,j2の大小関係が、「j1=j2」、「j1>j2」、「j1<j2」の3つの関係にある場合における誤差要素δの大きさ(絶対値)を、前記類型(A)〜類型(E)毎に比較検討する。
Here, the magnitude relationships of the backlashes j 1 and j 2 between the
まず、類型(A)の状態にある場合に、「j1=j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(B)及び類型(C)の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型(A)の状態にある場合に、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型(B)〜類型(E)の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。そして、類型(A)の状態にある場合には、「j1=j2」、「j1>j2」、「j1<j2」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になる。 First, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established in the state of type (A), the magnitude of the error element δ is the case of being in the state of type (B) and type (C). It becomes the smallest value side by side. When the relationship of “j 1 > j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established in the state of type (A), the size of the error element δ is set to other types (B) to The error element δ in the type (E) state takes a relatively small value. In the case of the type (A) state, any direction of “j 1 = j 2 ”, “j 1 > j 2 ”, and “j 1 <j 2 ” is established, plus direction And the magnitude of the error element δ in the minus direction becomes the same value.
次に、類型(B)の状態にある場合に、「j1=j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(A)及び類型(C)の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型(B)の状態にある場合に、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型(A)及び類型(C)〜類型(E)の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。しかし、類型(B)の状態にある場合には、「j1=j2」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になるものの、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさは異なる値になる。 Next, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established in the state of the type (B), the magnitude of the error element δ is in the state of the type (A) and the type (C). The smallest value along with. When the relationship of “j 1 > j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established in the state of type (B), the size of the error element δ is set to other types (A) and The error element δ in the state of type (C) to type (E) takes a relatively small value. However, in the type (B) state, when the relationship “j 1 = j 2 ” is established, the magnitude of the error element δ in the plus direction and the minus direction becomes the same value, but “j 1 When the relationship of “> j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established, the magnitudes of the error elements δ in the plus direction and the minus direction are different values.
次に、類型(C)の状態にある場合に、「j1=j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(A)及び類型(B)の状態にある場合と並んで最も小さな値となる。また、類型(C)の状態にある場合に、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、他の類型(A)、類型(B)、類型(D)及び類型(E)の状態にある場合の誤差要素δの中では、比較的小さい値をとる。しかし、類型(C)の状態にある場合には、「j1=j2」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが同じ値になるものの、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさは異なる値になる。 Next, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established in the state of type (C), the magnitude of the error element δ is in the state of type (A) and type (B). The smallest value along with. Further, when the relationship of “j 1 > j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established in the state of the type (C), the magnitude of the error element δ is set to other types (A), The error element δ in the state of type (B), type (D), and type (E) takes a relatively small value. However, in the type (C) state, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established, the magnitude of the error element δ in the plus direction and the minus direction becomes the same value, but “j 1 When the relationship of “> j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established, the magnitudes of the error elements δ in the plus direction and the minus direction are different values.
次に、類型(D)の状態にある場合に、「j1=j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(E)の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。また、類型(D)の状態にある場合に、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(E)の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。しかも、類型(D)の状態にある場合には、「j1=j2」、「j1>j2」、「j1<j2」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが異なる値になる。さらに、類型(D)の状態にある場合には、プラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δの大きさの差が、類型(E)の状態にある場合と並んで、最も大きくなる。 Next, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established in the type (D) state, the magnitude of the error element δ is the largest along with the case of the type (E) state. Value. When the relationship of “j 1 > j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established in the type (D) state, the size of the error element δ is set to the type (E) state. It is the largest value alongside some cases. In addition, in the case of the type (D) state, any direction of “j 1 = j 2 ”, “j 1 > j 2 ”, “j 1 <j 2 ” is established, and the positive direction And the magnitude of the error element δ in the minus direction becomes a different value. Further, in the case of the type (D) state, the difference in magnitude between the positive direction error element δ and the negative direction error element δ is the largest, along with the case of the type (E) state. .
最後に、類型(E)の状態にある場合に、「j1=j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(D)の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。また、類型(E)の状態にある場合に、「j1>j2」又は「j1<j2」の関係が成立するときには、誤差要素δの大きさは、類型(D)の状態にある場合と並んで最も大きな値となる。しかも、類型(E)の状態にある場合には、「j1=j2」、「j1>j2」、「j1<j2」のいずれの関係が成立するときであれ、プラス方向及びマイナス方向における誤差要素δの大きさが異なる値になる。さらに、類型(E)の状態にある場合には、プラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δの大きさの差が、類型(D)の状態にある場合と並んで、最も大きくなる。 Finally, when the relationship of “j 1 = j 2 ” is established in the type (E) state, the magnitude of the error element δ is the largest along with the case of the type (D) state. Value. When the relationship of “j 1 > j 2 ” or “j 1 <j 2 ” is established in the type (E) state, the size of the error element δ is set to the type (D) state. It is the largest value alongside some cases. In addition, in the case of the type (E) state, any direction of “j 1 = j 2 ”, “j 1 > j 2 ”, “j 1 <j 2 ” is established, and the positive direction And the magnitude of the error element δ in the minus direction becomes a different value. Further, in the type (E) state, the difference between the magnitudes of the plus direction error element δ and the minus direction error element δ is the largest along with the type (D) state. .
以上のことから、類型(A)〜類型(E)の中では、類型(A)の場合において、誤差要素δの大きさが、より小さな値となり、且つプラス方向の誤差要素δとマイナス方向の誤差要素δ方向誤差とが常に同じ値(正確には、近似)となることが分かる。即ち、類型(A)〜類型(E)の中では、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が類型(A)の状態にある場合が、回転角度検出装置11の回転角度θに対する誤差Δが最も安定しているといえる。このため、製品としては、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(A)の状態となるように設定することが好ましい。
From the above, among the types (A) to (E), in the case of the type (A), the magnitude of the error element δ becomes a smaller value, and the plus direction error element δ and the minus direction error element δ. It can be seen that the error element δ direction error always has the same value (exactly, approximation). That is, among the types (A) to (E), the rotation
しかし、回転角度検出装置11の組み立て初期段階においては、仮に回転角度検出装置11によりステアリング操作角度=0°であると検出されている場合に、主動歯車14並びに第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が類型(A)〜類型(E)のどの状態となっているかは、製品間でばらばらである。そこで、本実施の形態では、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の実際の位置関係が前記類型(A)〜類型(E)のどの類型の状態にある場合であれ、前記類型(A)の状態にあるときの回転角度θが算出されるように、回転角度検出装置11の初期設定を行う。
However, in the initial assembly stage of the rotation
<*回転角度検出装置の初期設定方法>
次に、回転角度検出装置11の初期設定方法を図9(a)に示すフローチャートに従って説明する。
<* Initial setting method of rotation angle detector>
Next, an initial setting method of the rotation
回転角度検出装置11の初期設定を行うに際しては、まずステアリングシャフト12、即ち主動歯車14をステアリング操作角度=0°となる基準位置に合わせる(ステップS1−1)。このとき、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係が前記類型(A)〜類型(E)のどの類型の状態にあるのかは、不明である。
When the
次に、主動歯車14を前記基準位置から正方向(右回転方向)へ、ある角度θaだけ回転させる(ステップS1−2)。
次に、主動歯車14を、ステップS1−2の位置から逆方向(左回転方向)へ、ある角度θaだけ回転させて、当該主動歯車14を前記基準位置に戻す(ステップS1−3)。
Next, the
Next, the
このとき、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係は、図10に示されるような状態となる。即ち、第1及び第2の従動歯車15,16の両方が主動歯車14の左側に触れている状態となる。
At this time, the positional relationship between the
次に、この状態において、回転角度検出装置11へ検査信号等の外部的なトリガ信号(電圧)を与える(ステップS1−4)。すると、第1及び第2の磁気センサ20,21は、当該トリガ信号を動作電源として、そのときの第1及び第2の磁石17,18から発せられる磁束の方向に応じた出力信号を出力する。
Next, in this state, an external trigger signal (voltage) such as an inspection signal is given to the rotation angle detector 11 (step S1-4). Then, the first and second
マイクロコンピュータ23の補正データ演算部29は、当該出力信号に基づいて、このときの第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α1,β1を求めるとともに、それら回転角度α1,β1をEEPROM26に記憶する(S1−5)。この回転角度α1,β1は、ステアリングシャフト12(主動歯車14)を正方向へ回転させた場合において、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度の誤差(以下、「正方向誤差」という。)である。
Based on the output signal, the correction
次に、主動歯車14をステップS1−3の位置、即ち前記基準位置から逆方向(左回転方向)へ、ある角度θbだけ回転させる(ステップS1−6)。
次に、主動歯車14を、ステップS1−6の位置から正方向(右回転方向)へ、ある角度θbだけ回転させて、当該主動歯車14を前記基準位置に戻す(ステップS1−7)。
Next, the
Next, the
このとき、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係は、図11に示されるような状態となる。即ち、第1及び第2の従動歯車15,16の両方が主動歯車14の右側に触れている状態となる。
At this time, the positional relationship between the
そして、ステップS1−4と同様に、この状態において、回転角度検出装置11へトリガ信号を与える(ステップS1−8)。そして、補正データ演算部29は、このときの第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α2,β2をEEPROM26に記憶する(ステップS1−9)。この回転角度α2,β2は、ステアリングシャフト12(主動歯車14)を逆方向へ回転させた場合において、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度の誤差(以下、「逆方向誤差」という。)である。
Then, similarly to step S1-4, in this state, a trigger signal is given to the rotation angle detector 11 (step S1-8). Then, the correction
次に、補正データ演算部29は、ステップS1−5で求めた第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α1,β1、及びステップS1−9で求めた第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α2,β2の平均値である回転角度αave,βaveを、(式4)及び(式5)に基づいて求める(ステップS1−10)。
Next, the correction
αave=(α1+α2)/2 …(式4)
βave=(β1+β2)/2 …(式5)
前記(式4)及び(式5)によって求められた第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度αave,βaveは、当該第1及び第2の従動歯車15,16が図12に示される位置に保持されているときの回転角度である。図12に示される位置は、主動歯車14と第1の従動歯車15との間のバックラッシ、及び主動歯車14と第2の従動歯車16との間のバックラッシが左右均等になる位置、即ち、前記正方向誤差及び前記逆方向誤差の大きさが均等になる位置である。
αave = (α1 + α2) / 2 (Formula 4)
βave = (β1 + β2) / 2 (Formula 5)
The rotation angles α ave and β ave of the first and second driven gears 15 and 16 obtained by the above (Formula 4) and (Formula 5) are shown in FIG. 12 for the first and second driven gears 15 and 16. It is a rotation angle when it is held at the position to be held. The positions shown in FIG. 12 are positions where the backlash between the
次に、補正データ演算部29は、誤差Δ(誤差要素δ)が0(ゼロ)である理論的なステアリング操作角度=0°となる第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α0,β0と、ステップS1−10で求めた回転角度αave,βaveとの差を求める(ステップS1−11)。なお、誤差Δ(誤差要素δ)が0(ゼロ)である理論的なステアリング操作角度=0°となる第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α0,β0の値は予めEEPROM26に格納されている。
Next, the correction
そして、補正データ演算部29は、(式6)に示されるように、当該差の値(角度)を第1及び第2の従動歯車15,16の補正データとしてオフセット値αofs,βofsをEEPROM26に記憶する(ステップS1−12)。
Then, as shown in (Equation 6), the correction
αofs,βofs=αave−α0,βave−β0 …(式6)
以上で、回転角度検出装置11の初期設定は完了となる。当該初期設定が完了した以降、回転角度検出装置11が起動される度に、補正データ演算部29は、EEPROM26に記憶されたオフセット値αofs,βofsを読み出し、その読み出した値を使用してステアリングシャフト12の回転角度θを求める。従って、ステップS1−1〜ステップS1−12の処理は、初期実行時(即ち、工場出荷時)にのみ行う。回転角度検出装置11の起動毎に、ステップS1−1〜ステップS1−12を実行する必要はない。
αofs, βofs = αave−α0, βave−β0 (Formula 6)
Thus, the initial setting of the rotation
<*回転角度θの演算処理>
次に、回転角度検出装置11によるステアリングシャフト12の回転角度θの演算処理について図9(b)に示すフローチャートに従って説明する。
<* Calculation processing of rotation angle θ>
Next, calculation processing of the rotation angle θ of the steering
回転角度検出装置11の実際の使用時(起動時)には、マイクロコンピュータ23の角度演算部28は、EEPROM26に格納されたオフセット値αofs,βofsを読み出す。そして、角度演算部28は、当該読み出したオフセット値αofs,βofsに基づいて第1及び第2の磁気センサ20,21からの検出信号に基づいて算出した第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを補正する。そして、角度演算部28は、この補正した回転角度α,βに基づいてステアリングシャフト12の回転角度θを求める。即ち、角度演算部28は、ステアリング操作に伴って回転する第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを所定の制御周期毎に算出する(ステップS2−1)。
When the
そして、角度演算部28は、次の(式7)及び(式8)に示されるように、ステップ2−1において算出した回転角度α,βに、EEPROM26に記憶されているオフセット値αofs,βofsを加算することにより、回転角度θの算出に実際に使用する回転角度αrev,βrevを求める(ステップS2−2)。
Then, as shown in the following (Expression 7) and (Expression 8), the
αrev=α+αofs …(式7)
βrev=β+βofs …(式8)
そして、次の(式9)に示されるように、角度演算部28は、ステップS2−2において算出した補正後の回転角度αrev,βrevを前記(式1)に代入することにより、ステアリングシャフト12の回転角度θを絶対値で求める(ステップS2−3)。
αrev = α + αofs (Expression 7)
βrev = β + βofs (Formula 8)
Then, as shown in the following (Equation 9), the
θ=f{αrev−βrev} …(式9)
以上の処理により、誤差Δ(舵角誤差)が正回転方向及び逆回転方向で均一な状態での回転角度θが得られる。即ち、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の実際の位置関係が前記類型(A)〜類型(E)のどの類型の状態にある場合であれ、前記類型(A)の状態にあるときの回転角度θが算出される。このため、回転角度θに対する誤差Δ(誤差要素δ)がより小さくなるとともに、ステアリングの左右回転時におけるバックラッシに起因する誤差Δの均一化が図られる。従って、ステアリングシャフト12の回転角度θを、より正確に求めることができる。そして、マイクロコンピュータ23は、角度演算部28において算出された精度の確保された回転角度θを、車両安定性制御システム及び電子制御サスペンションシステム等の走行安定性を向上させるための種々のシステム(正確には、それらの制御装置)に送る。
θ = f {αrev−βrev} (Equation 9)
By the above processing, the rotation angle θ in a state where the error Δ (steering angle error) is uniform in the forward rotation direction and the reverse rotation direction is obtained. That is, regardless of the type (A) to type (E) in which the actual positional relationship between the
<実施の形態の効果>
従って、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)回転角度検出装置11の初期設定方法には、正方向誤差である第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α1,β1を求める段階(S1−2〜S1−5)、及び逆方向誤差である第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α2,β2を求める段階(S1−6〜S1−9)を備えた。また、当該方法には、正方向誤差と逆方向誤差との平均値である回転角度αave,βaveを求める段階(S1−11)と、主動歯車14の回転角度が0°となる誤差を含まない理論的な第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α0,β0と回転角度αave,βaveとの差であるオフセット値αofs,βofsを求める段階とを備えた。さらに、当該方法には、被検出物であるステアリングシャフト12、即ち主動歯車14の回転角度θを求める際に、実際に検出された第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに加算される補正データとして前記差の値であるオフセット値αofs,βofsを記憶する段階(S1−11)を備えた。
<Effect of Embodiment>
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The initial setting method of the rotation
前記補正データであるオフセット値αofs,βofsが加算された第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度αrev,βrevは、主動歯車14並びに第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度となる。即ち、バックラッシに起因する誤差Δ(舵角誤差)が正逆回転方向において均等に割り付けられる。このように、誤差特性の均一化が図られることにより、前記バックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに基づいて算出されたステアリングシャフト12の回転角度θに比べて、検出誤差は小さくなる。即ち、ステアリングシャフト12の回転角度θを、より正確に検出することができる。
The rotation angles αrev and βrev of the first and second driven gears 15 and 16 to which the offset values αofs and βofs, which are the correction data, are added are the rotation angles αrev and βrev of the
(2)また、初期設定の段階で、回転角度θの補正データであるオフセット値αofs,βofsを回転角度検出装置11に記憶しておくことにより、回転角度検出装置11の実際の使用時には、オフセット値αofs,βofs実際に検出された第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに加算するだけでよい。このため、ステアリングシャフト12の各回転角度θに対応する大量の補正データを用意する必要はなく、また、ステアリングシャフト12の回転角度θの補正のための演算量も最小限に抑えられる。
(2) Further, by storing the offset values αofs and βofs, which are correction data of the rotation angle θ, in the rotation
(3)前記正方向誤差を求める段階は、主動歯車14を正方向へ所定の角度θaだけ回転させる段階(S1−2)と、前記角度θaと同じ角度だけ主動歯車14を逆方向へ回転させる段階(S1−3)とを備えた。また、当該正方向誤差を求める段階は、前記逆方向へ回転させたときの第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α1,α2を前記正方向誤差として求める段階(S1−5)を備えた。一方、前記逆方向誤差を求める段階は、主動歯車14を逆方向へ所定の角度θbだけ回転させる段階(S1−6)と、前記角度θbと同じ角度だけ主動歯車14を正方向へ回転させる段階(S1−7)と、前記正方向へ回転させたときの第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α2,β2を前記逆方向誤差として求める段階(S1−10)とを備えた。
(3) The step of obtaining the positive direction error is a step of rotating the
この初期設定方法によれば、回転角度検出装置11の初期設定段階において、主動歯車14を正方向へ所定の角度θaだけ回転させた後、逆方向へ所定の角度θaだけ回転させることにより、正方向誤差が得られる。また、主動歯車14を逆方向へ所定の角度θbだけ回転させた後、正方向へ所定の角度θbだけ回転させることにより、逆方向誤差が得られる。このため、簡単な操作により、正方向誤差及び逆方向誤差を取得することができる。
According to this initial setting method, in the initial setting stage of the rotation
(4)回転角度検出装置11には、前記補正データが記憶された記憶手段としてのEEPROM26と、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを検出する検出手段としての第1及び第2の磁気センサ20,21とを備えた。また、回転角度検出装置11には、第1及び第2の磁気センサ20,21により検出される第1及び第2の従動歯車15,16の実際の回転角度α,βに、EEPROM26に記憶された補正データであるオフセット値αofs,βofsを加算し、当該加算後の回転角度αrev,βrevに基づいて、回転角度θを求めるCPU25を備えた。
(4) The rotation
オフセット値αofs,βofsが加算された第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度αrev,βrevは、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等な状態において検出される第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度となる。即ち、主動歯車14と第1及び第2の従動歯車15,16との間のバックラッシに起因する正逆回転時における誤差が均等でなく偏りがある状態において検出される第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βに基づいて算出された回転角度θに比べて、誤差Δ(検出誤差)は小さくなる。従って、本実施の形態の回転角度検出装置11によれば、ステアリングシャフト12の回転角度θを、より正確に検出することができる。
The rotation angles αrev and βrev of the first and second driven gears 15 and 16 to which the offset values αofs and βofs are added are caused by backlash between the
(5)CPU25には、初期設定段階において補正データであるオフセット値αofs,βofsを演算してEEPROM26に格納する補正データ演算手段としての補正データ演算部29を備えた。
(5) The
このため、オフセット値αofs,βofsの演算を回転角度検出装置11側の補正データ演算部29で行うことにより、回転角度検出装置11の初期設定を例えば車両のシステム側と連係して行う必要はない。ひいては、回転角度検出装置11の初期設定に係る処理が簡単になる。
For this reason, the offset values αofs and βofs are calculated by the correction
(6)第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを検出するための手段として、第1及び第2の従動歯車15,16に一体回転可能に設けられた第1及び第2の磁石17,18を備えた。また、当該検出するための手段として、第1及び第2の磁石17,18に対向するように配設されるとともに、当該第1及び第2の磁石17,18から発せられる磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサとしての第1及び第2の磁気センサ20,21を備えた。
(6) As means for detecting the rotation angles α, β of the first and second driven gears 15, 16, the first and second driven gears 15, 16 are provided so as to be integrally rotatable.
この構成によれば、第1及び第2の従動歯車15,16の回転に伴う第1及び第2の磁石17,18から発せられる磁界の方向の変化が第1及び第2の磁気センサ20,21により検出されるとともに、当該第1及び第2の磁気センサ20,21は前記磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する。そして、CPU25は、第1及び第2の磁気センサ20,21からの検出信号、及びEEPROM26に記憶されたオフセット値αofs,βofsに基づいて、ステアリングシャフト12の回転角度θを求める。このように、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βの検出を、第1及び第2の磁気センサ20,21を通じて行うことにより、回転角度検出装置11の構成の簡素化が図られる。
According to this configuration, the change in the direction of the magnetic field generated from the first and
即ち、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを、例えば光学式のロータリエンコーダを使用して求めることも可能である。しかし、ロータリエンコーダは、ステアリングシャフト12と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等が必要となる。このため、このようなロータリエンコーダにより第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを求めるようにした場合には、部品点数の低減、ひいては構成の簡素化には自ずと限界がある。
That is, the rotation angles α and β of the first and second driven gears 15 and 16 can be obtained using, for example, an optical rotary encoder. However, the rotary encoder requires a slit disk provided so as to be able to rotate integrally with the steering
(7)EEPROM26に記憶されたオフセット値αofs,βofsを使用して第1及び第2の磁気センサ20,21を通じて検出される第1及び第2の従動歯車15,16の各回転角度α,βを補正するようにした。このため、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の実際の位置関係がどうであれ、バックラッシに起因する誤差Δ(舵角誤差)が正逆回転方向において均等に割り付けられるとともに、誤差特性の均一化が図られる。即ち、主動歯車14、第1及び第2の従動歯車15,16の実際の位置関係に関わらず、回転角度θの検出誤差を低減させることができる。従って、回転角度検出装置11を工場等で組み立てる際に、主動歯車14、並びに第1及び第2の従動歯車15,16の位置関係をステアリング操作角度=0°となるときの理論位置に合わせる必要がない。換言すれば、主動歯車14、並びに第1及び第2の従動歯車15,16を全て任意位置でステアリング操作角度=0°として組み付けることができる。このため、回転角度検出装置11の組み立て作業効率を向上させることができる。
(7) The rotation angles α, β of the first and second driven gears 15, 16 detected through the first and second
<他の実施の形態>
なお、本実施の形態は、次のように変更して実施してもよい。
・図9(a)に示される処理(操作)において、(ステップS1−2)〜(ステップS1−5)の処理群と、(ステップS1−6)〜(ステップS1−9)の処理群との処理順序を入れ替えるようにしてもよい。即ち、本実施の形態では、前記正方向誤差を取得した後に、前記逆方向誤差を取得するようにしたが、前記逆方向誤差を取得した後に、前記正方向誤差を取得するようにしてもよい。このようにしても、正方向誤差と逆方向誤差との平均値である回転角度αave,βaveを求めることができる。
<Other embodiments>
In addition, you may implement this Embodiment as follows.
In the processing (operation) shown in FIG. 9A, the processing group of (Step S1-2) to (Step S1-5) and the processing group of (Step S1-6) to (Step S1-9) The processing order may be changed. That is, in the present embodiment, the backward error is obtained after obtaining the forward error, but the forward error may be obtained after obtaining the backward error. . Even in this case, the rotation angles α ave and β ave that are average values of the forward direction error and the backward direction error can be obtained.
・本実施の形態では、第1及び第2の磁気センサ20,21として、異方性磁気抵抗素子(AMR素子)を備えたAMRセンサを使用するようにしたが、他の磁気センサを採用するようにしてもよい。例えば、ホール素子を備えたホールセンサ、及び巨大磁気抵抗素子を備えたGMRセンサ等を使用する。ホールセンサは、第1及び第2の従動歯車15,16の回転に伴い変化する第1及び第2の磁石17,18の磁界の強度(大きさ)の変化に応じた検出信号を出力する。GMRセンサは、前記AMRセンサと同様に磁界の方向の変化に応じた検出信号を出力する。第1及び第2の従動歯車15,16の回転に伴う第1及び第2の磁石17,18の磁界の変化に応じた出力信号を生成するセンサであれば、どのようなタイプの磁気センサであれ使用可能である。
In the present embodiment, as the first and second
・本実施の形態では、補正データ等の各種のデータの記憶手段として、EEPROM26を使用するようにしたが、他の種類の不揮発メモリ(ROM)を使用するようにしてもよい。例えば、フラッシュメモリ、EPROM(消去及び書き込み可能なROM)等が記憶手段として採用可能である。
In the present embodiment, the
・本実施の形態では、第1及び第2の従動歯車15,16の回転角度α,βを、第1及び第2の磁気センサ20,21を通じて検出するようにしたが、当該回転角度α,βの検出手段として、例えば光学式のロータリエンコーダを使用するようにしてもよい。この場合、ステアリングシャフト12と一体回転可能に設けられるスリット円板、並びに当該円板をその厚み方向において挟み込むように配設される発光素子及び受光素子等を設ける。
In the present embodiment, the rotation angles α, β of the first and second driven gears 15, 16 are detected through the first and second
・本実施の形態では、第1及び第2の磁石17,18を第1及び第2の従動歯車15,16に固定するとともに、第1及び第2の磁気センサ20,21をプリント基板19に固定するようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、第1及び第2の磁石17,18をプリント基板19に固定するとともに、第1及び第2の磁気センサ20,21をプリント基板19に固定する。
In the present embodiment, the first and
・本実施の形態では、第1及び第2の磁石17,18を永久磁石としたが、通電することにより磁力(磁界)を発生する電磁石としてもよい。
・本実施の形態では、回転角度検出装置11をステアリングシャフト12の回転角度θを検出するために使用したが、例えばエンジンのクランクシャフト、産業用ロボットのアーム部等の他の回転体(被検出物)の回転角度を求めるために使用してもよい。
In the present embodiment, the first and
In the present embodiment, the rotation
11…回転角度検出装置、12…ステアリングシャフト(被検出物)、
14…主動歯車、15…第1の従動歯車、16…第2の従動歯車、
17,18…検出手段を構成する第1及び第2の磁石、
20,21…検出手段を構成する第1及び第2の磁気センサ、
25…CPU(制御手段)、26…EEPROM(記憶手段)、
29…補正データ演算部(補正データ演算手段)、α…第1の従動歯車の回転角度、
β…第2の従動歯車の回転角度、
α0,β0…誤差の無い理論的な第1及び第2の従動歯車の回転角度、
α1,β1…回転角度(正方向誤差)、α2,β2…回転角度(逆方向誤差)、
αave,βave…正逆方向誤差の平均値(補正データ)、Δ…誤差(舵角誤差)、
θ…ステアリングシャフトの回転角度、θa,θb…角度。
11 ... Rotation angle detector, 12 ... Steering shaft (detected object),
14 ... main drive gear, 15 ... first driven gear, 16 ... second driven gear,
17, 18... First and second magnets constituting detection means,
20, 21 ... first and second magnetic sensors constituting detection means,
25 ... CPU (control means), 26 ... EEPROM (storage means),
29: Correction data calculation unit (correction data calculation means), α: Rotation angle of the first driven gear,
β: rotation angle of the second driven gear,
α0, β0 ... theoretical rotation angles of the first and second driven gears without error,
α1, β1 ... rotation angle (forward error), α2, β2 ... rotation angle (reverse error),
α ave, β ave ... average value (correction data) of forward and reverse direction errors, Δ ... error (steering angle error),
θ: rotation angle of the steering shaft, θa, θb: angles.
Claims (5)
前記主動歯車を正方向へ回転させたときの、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する2つの従動歯車の回転角度の誤差である正方向誤差を求める段階と、
前記主動歯車を逆方向へ回転させたときの、主動歯車と2つの従動歯車との間のバックラッシに起因する2つの従動歯車の回転角度の誤差である逆方向誤差を求める段階と、
前記正方向誤差と逆方向誤差との平均値を求める段階と、
前記主動歯車の回転角度が0°となる誤差を含まない理論的な2つの従動歯車の回転角度と前記平均値との差を求める段階と、
前記被検出物の回転角度を求める場合に、実際に検出される2つの従動歯車の回転角度に加算される補正データとして前記差の値を記憶する段階と、を備えた回転角度検出装置の初期設定方法。 Two driven gears are meshed with a driven gear that rotates integrally with the detected object to detect rotation angles of the two driven gears as the driven gear rotates, and based on the detected rotation angles, the driven gear is detected. An initial setting method of a rotation angle detection device for obtaining a rotation angle of a detected object,
Obtaining a positive direction error that is an error in the rotation angle of the two driven gears due to backlash between the main drive gear and the two driven gears when the main drive gear is rotated in the positive direction;
Obtaining a reverse direction error that is an error in the rotation angle of the two driven gears due to backlash between the main drive gear and the two driven gears when the main drive gear is rotated in the reverse direction;
Obtaining an average value of the forward error and the backward error;
Obtaining a difference between the theoretical rotation angle of the two driven gears that does not include an error in which the rotation angle of the main driving gear becomes 0 ° and the average value;
Storing the difference value as correction data to be added to the rotation angles of the two driven gears that are actually detected when the rotation angle of the detected object is obtained. Setting method.
前記正方向誤差を求める段階は、
前記主動歯車を正方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、
前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を逆方向へ回転させる段階と、
前記逆方向へ回転させたときの2つの従動歯車の回転角度を前記正方向誤差として求める段階と、を備え、
前記逆方向誤差を求める段階は、
前記主動歯車を逆方向へ所定の角度だけ回転させる段階と、
前記所定の角度と同じ角度だけ前記主動歯車を正方向へ回転させる段階と、
前記正方向へ回転させたときの2つの従動歯車の回転角度を前記逆方向誤差として求める段階と、を備えた回転角度検出装置の初期設定方法。 In the initial setting method of the rotation angle detection device according to claim 1,
The step of obtaining the positive direction error includes:
Rotating the main gear in a positive direction by a predetermined angle;
Rotating the main gear in the opposite direction by the same angle as the predetermined angle;
Obtaining a rotation angle of two driven gears when rotated in the opposite direction as the forward direction error,
The step of obtaining the backward error includes:
Rotating the main gear in a reverse direction by a predetermined angle;
Rotating the main gear in the positive direction by the same angle as the predetermined angle;
An initial setting method for a rotation angle detecting device comprising: calculating rotation angles of two driven gears when rotated in the forward direction as the backward error.
前記補正データが記憶された記憶手段と、
前記2つの従動歯車の回転角度を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出される2つの従動歯車の実際の回転角度に、前記記憶手段に記憶された補正データを加算するとともに、当該加算後の回転角度に基づいて前記被検出物の回転角度を求める制御手段と、を備えた回転角度検出装置。 A rotation angle detection device that is initially set by the initial setting method of the rotation angle detection device according to claim 1 or 2,
Storage means for storing the correction data;
Detecting means for detecting a rotation angle of the two driven gears;
The correction data stored in the storage means is added to the actual rotation angle of the two driven gears detected by the detection means, and the rotation angle of the detected object is obtained based on the rotation angle after the addition. And a rotation angle detection device.
前記制御手段は、初期設定段階において前記補正データを演算して前記記憶手段に格納する補正データ演算手段を備えた回転角度検出装置。 In the rotation angle detection device according to claim 3,
The control means comprises a correction data calculating means for calculating the correction data in an initial setting stage and storing the correction data in the storage means.
前記検出手段は、
前記2つの従動歯車に一体回転可能に設けられた磁石と、
前記磁石に対向するように配設されるとともに、当該磁石から発せられる磁界の方向の変化又は磁界の強度の変化に応じた検出信号を出力する磁気センサと、を備えた回転角度検出装置。 In the rotation angle detection device according to claim 3 or 4,
The detection means includes
A magnet provided on the two driven gears so as to be integrally rotatable;
A rotation angle detection device comprising: a magnetic sensor arranged to face the magnet and outputting a detection signal in accordance with a change in the direction of a magnetic field emitted from the magnet or a change in the strength of the magnetic field.
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